工程案例-定时报警器.pdf

单片机开发工程案例分析与解析

1定时报警器

设计一个单片机控制的简易定时报警器。要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时，当计

时到0时数码管闪烁“00”（以1Hz闪烁），按键功能如下：

（1）设定键：在倒计时模式时，按下此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置

状态则此键无效。

（2）增一键：在设置状态时，每按一次递增键，初始值的数字增1。

（3）递一键：在设置状态时，每按一次递减键，初始值的数字减1。

（4）确认键：在设置状态时，按下此键后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时

的数字。如果已经处于计时状态则此键无效。

3.1.2模块1:系统设计

（1）任务分析与整体设计思路

根据题目的要求，需要实现如下几个方面的功能。

计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中

断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。然后，当计时每

到1秒钟后，倒计时的计数器减1。当倒计时计数器到0时，触发另一个标志变量，进入闪烁状态。

显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态扫描

显示。如果处于闪烁状态，则可以不需要动态扫描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现

数码管的灭和亮。

键盘扫描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变量和寄存器之后，需要不断循环地读取键

盘的状态和动态扫描数码管显示相应的数字。根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。

（2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图

选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示

模块，由于AT89S51单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成

位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出口上各串联一个100欧姆

的电阻对7段数码管限流。

由于键盘数量不多，选择独立式按键与P1口连接作为四个按键输入。没有键按下时P1.0-P1.3

为高电平，当有键按下时，P1.0-P1.3相应管脚为低电平。电路原理图如图3-1所示。

U5

KEY1U2U3

1P10/TP0039LED_ALED_A21A11Y118R2100LED_A1

KEY22P11/TP0138LED_BLED_B41A21Y216R3100LED_B1LED_H110HCOM17L_COM1

3P12P0237LED_CLED_C61A31Y314R4100LED_C1LED_G18G

KEY34P13P0336LED_DLED_D8